决定的;二是装配滑轮组。
例2
.用如图所示滑轮组匀速拉动重
1000N的物体A,所用拉力F=100N。绳子自由端
移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体移动的距离。(不计滑轮重
和轮和轴之间的摩擦)
精析:绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s′的关系为s=n s′,绳子自由
端移动的速度
v也等于物体移动速度v′的n倍,即v=nv′。
全解:设n是动滑轮上绳子的股数,f为物体与水平平面之间的摩擦阻力。
-。-
本题中,n=2,由F=
f=nF=2×100N=200N 1f得 n
v0.2m/s==0.1m/s n2物体移动的速度v′=
2s内物体移动的距离
S′=v′t=0.1m/s×2s=0.2m.
点评:绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学们容易混淆的问
题,应特别注意。
活动与探究
设计一个升降装置
将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。有一个同学学习了滑轮的知识后,运用所学知识,
利用滑轮设计了一个升降装置,在爸爸的帮助下把它安装在家里的阳台上,通过它把物体
吊上楼来。如果让你来设计,你能画出示意图吗?试试看。 思考与练习
一、填空题
1.滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动,分为定滑轮和动滑轮两种。定滑轮实际上就
是 杠杆,所以使用定滑轮不能 ,但可以改变 。动滑轮实际上
就是
杠杆,所以使用动滑轮可以 ,但不能改变 。如果将定滑轮和
动滑轮组合起来使用,就可以既省力又方便。
二、选择题
2.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对这个滑
轮的说法中正确的是( )
A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
3.用滑轮组匀速提升重物,当绳子的自由端被拉下2m时,物体升高了0.5m,被提
升的重物的质量为20kg。若不计动滑轮重和摩擦阻力,则拉绳子的力应为( )
A.40N B.49N
C.98N D.5N
4.如图所示的装置中,物体B和动滑轮总重10N力的方向和大小为 ( )
A.水平向右 5N B.水平向右 10N
C.水平向左 10N D.水平向左 5N
B
-。-
三、作图题
5.如图有一动滑轮提升重物,要求在图中标明支点O,画出F1 F2的力臂L1 L2。
6..如图5所示,每个滑轮(不分大小)重为5N,要提升的重物重为120N,用来串绕滑轮
组的绳子能承受的最大拉力是30N。请画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。
G
第5题图
第6题图
三、计算、论述题
7.如图所示,物体A以1m/s的速度匀速运动,已知F=100N,不计滑轮与绳子之间的摩擦,
求:(1)物体A受到地面的阻力;(2)在5s内,绳子的自由端移动的距离。
第7
题图
8.某人利用如图所示的滑轮组,用200N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m,
若不计摩擦和绳重,求:(1)绳子的自由端移动的速度和动滑轮重;(2)若再增加150N
的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子的自由端的拉力为多大。
相关链接
第8题图
滑轮在生活和生产中有很多应用,例如,旗杆上的滑轮,起重机上的滑轮,以及利用
滑轮移动收音机的指针以指示电台的频率位置等。
工厂里有一种特殊结构的滑轮,叫做差动滑轮(俗称神仙葫芦),它由两个直径相差
不多的定滑轮和一个动滑轮组成,其示意图如图所示。有了它,只需一个人就可以缓缓吊
-。-
三、功 学习要求 1.理解功的概念,经历实验探究体验做功的过程,理解做功的两个必要条件,并能正确判
断某个力是否做功。
2.知道功的公式,会对有关功的问题进行简单的计算。
3.知道功的单位“焦耳(J)”,并能在计算中正确应用。
4.通过观察、讨论和实验了解功的物理意义。
5.通过对实例的分析,体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。知道使用任何机械都
不能省功。
6.了解科学家进行科学探究的历史,进一步增强物理学习的兴趣,逐步形成献身科学的意
识。
学习指导
1.做功的两个必要因素。
物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”是不同的,物理学中的做功必须要满足两个
必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过一段距离。只有满足这两
个条件,我们才说力对物体做了功。因此有三种情况物理学中是不承认做功的:(1)物体
虽然受力,但未通过距离。例如人用力推墙壁,由于墙壁未移动,所以人未做功。(2)物
体虽然移动了一段距离,但无外力作用。例如冰块在光滑的水平冰面上匀速滑动,虽然冰
块在水平方向移动了一段距离,但水平方向上并无作用力,因此不做功。(3)力的方向与
物体运动的方向垂直。例如人提水桶在水平方向上移动一段距离,由于人对水桶的作用力
是竖直向上的,因而这个力也不做功。
2.功的大小。
功的大小等于力跟物体在该力方向上通过的距离的乘积。力对物体做功的多少只与这两个
因素有关,与物体的运动状态(如竖直方向还是水平方向,匀速运动还是加速运动等)、物
体的质量、支持面是否光滑无关。
3.功的单位是焦耳(J),1J表示1N的力使物体在这个力的方向上移动1m所做的功。焦
耳是一个比较小的单位,将两个鸡蛋匀速举高1m做的功大约为1J
曲型范例
例1.下列四种情境中,人对物体做功的是
A提着水桶在水平地面上匀速前进
B举着杠铃原地不动
C用力搬石头但没有搬动
D推着小车前进
精析:判断一个力对物体是否做功,必须同时满足两个必要的因素,一是作用在物体
上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
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全解:A选项中提水桶施力的方向是竖直向上,水桶的移动的方向为水平方向,虽然
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